F1L 514/51 Kegelrad an Zwischenwelle im Getriebe vom F1L514/51 hat Spiel (Nietverbindung)

Diskutiere Kegelrad an Zwischenwelle im Getriebe vom F1L514/51 hat Spiel (Nietverbindung) im Forum FL 514 Baureihe im Bereich Deutz / Deutz-Fahr Schlepper - Hallo zusammen, ich restauriere gerade bei einem meiner F1L514/51 das Getriebe. Mir ist hier folgendes aufgefallen: Das Kegelrad an der...
Konny

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Hallo zusammen,

ich restauriere gerade bei einem meiner F1L514/51 das Getriebe. Mir ist hier folgendes aufgefallen:

Das Kegelrad an der Zwischenwelle, an welcher auch die Bremsscheibe für die Handbremse befestigt wird, lässt sich zur Welle verdrehen. Dieses Kegelrad wurde von KHD im Werk mit der Zwischenwelle vernietet. Da diese Niete schwellend und gelegentlich auch wechselnd auf Abscherung belastet werden, verschleißen sie mit der Zeit. Ich habe ein Niet herausgefräst und stellte fest, dass diese schon einiges an Material verloren hatte.

Verschleißen die Niete irgendwann zu stark, scheren diese ab und das Kegelrad dreht ohne Kraftschluss auf der Welle. Ich empfehle also jedem, der ein 15ner Deutz Getriebe zerlegt, dieses Spiel einmal zu überprüfen.

Ich arbeite derzeit an einer Lösung und überlege die Niete durch Innensechskantschrauben ISO 10642 mit einer Zugfestigkeit von 10.9 zu tauschen, bei denen ich den Konus zuvor von 90° auf ca. 75° abschleife. So würden die Bauteile durch die Schraubenklemmkraft, wie es heute i.d.R. gemacht wird, zusammengehalten.

Hat jemand Erfahrungen mit einer Ersatzlösung das Kegelrad an der Welle dauerhaft zu befestigen? Alternativ könnte man das natürlich auch wieder neu vernieten. Dabei müsste man aber überlegen, entweder Senkniete nach DIN661 zu verwenden, die an der Lagerseite verformt werden, oder man arbeitet mit Halbrundniete nach DIN660 die Konus-seitig verformt werden (vermutlich wurde das im Werk so gemacht). Ich habe auch irgendwo schon mal gesehen, dass das jemand zusammen verschweißt hat. Das möchte ich aber auf keinen Fall so machen, denn der Wärmeeinfluss würde womöglich die Lauffläche/Zahnflanken verziehen und das Gefüge verändern (das Kegelrad sieht nämlich gehärtet aus und vermutlich sind Kegelrad und Welle aus unterschiedlichen Stählen gefertigt.)

Eure Erfahren und Ideen wären zu diesem Thema sehr interessant.
 

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Niet mit Verschleißspuren
 

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Innensechskantschraube nach ISO 10642 (10.9) mit dem Kopf auf ca 75° geschliffen. Das Schraubenende sowie die Mutter müssten noch etwas gekürzt werden, da sonst kein Platz mehr für das Rillenkugellager ist.
 

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Konny

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Und hier noch einmal die Maße der Bohrung und der beiden Bauteile...
 

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krammerreini

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Servus Konny,

Erfahrung damit habe ich leider nicht. Aber eine Meinung:
Nachdem die Nieten jetzt rund 65 Jahre und in vielen tausend Fällen gehalten haben, würd ich das auch wieder vernieten. Und zwar warm! Braucht etwas Erfahrung, aber beim abkühlen schrumpft der Niet noch ein wenig und somit wird die oben genannte Klemmkraft noch erhöht.

Ist wie gesagt, nur meine Meining.

Grüße vom
Reini
 
Norbert Spiegel

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Bei den 2 Zylinder Nachfolger (F2L612/5 , D25.1 etc.) waren die Anfangs auch genietet, sind dann durch Passschrauben ersetzt worden, mach dich da mal schlau.
Ich glaube das ist eine bessere Lösung.
 
Norbert Spiegel

Norbert Spiegel

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Passschrauben sollten irgendwie verwendet werden. Die sind haben eine andere Vergütung und die Leibung wird damit ausgeschaltet.
Ist natürlich mehr Aufwand und Kostenmäßig sicher auch höher.

Gruß Norbert
 
G

GTfan

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Moin moin,

wenn Schrauben verwendet werden, dann unbedingt mit Loctite im Gewinde arbeiten!
Innensechskantschraube nach ISO 10642 (10.9) mit dem Kopf auf ca 75° geschliffen.
Ob 10.9 reichen, wird die Zeit sicherlich zeigen...

Ich hatte über Weihnachten grad einen ähnlichen Fall, am Ferguson TE-F (zöllige Schrauben rundum), bei dem zwölf Schrauben das Tellerrad auf dem Diff-Käfig halten.

Da wurden laut Werkstatthandbuch ursprünglich Schlitzschrauben (!) mit Muttern annähernd SW 17 verwendet, die mit 100 Nm angezogen werden sollten. In der Serie hat sich gezeigt, dass das nicht ausreicht, so wurde auf andere Schlitzschrauben, Muttern SW19 und 130 Nm Anzugsmoment gegangen. Das würde in "metrischem Verständnis" einer M12 mit 12.9er-Güte entsprechen.

Da bei Instandsetzungen stets die neue Version verwendet werden soll, bin ich mir nicht sicher, ob auch der Bolzendurchmesser der Schraube geändert wurde, oder nur die nächsthöhere Festigkeitsklasse gewählt wurde. Das WHB gibt dazu keine weiteren Infos und spricht auch nicht von einem Aufweiten der Bohrungen. Bei diesem Patienten war aufgrund des sehr späten Baudatums die neue Version ab Werk drin, was aber auch nicht funktioniert hat:

Bei mir hatten sich mit einer Ausnahme alle SW 19-Kronenmuttern gelöst so dass die Schrauben klapperten, ab Werk waren sie in den Zinnen der Kronenmuttern verstemmt. Die Verstemmung diente hier nur noch als Verlustsicherung, sonst wären die Muttern zwischen Gehäuse und Tellerrad geraten.

Moral der Geschichte:
Unterschätze die dort wirkenden Kräfte nicht! Und arbeite lieber mit Hosenträger+Gürtel ;)

MfG
Fabian
 
Konny

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Hallo zusammen, vielen Dank für die zahlreichen Infos. Wieder vernieten wäre eine Option, es fehlen mir hier allerdings noch ein wenig die Erfahrungen. Sollte ich mich hierzu entscheiden, werde ich das Teil vermutlich in einen Fachbetrieb geben. Passschrauben sind in der Tat noch besser als normale Senkkopfschrauben, eine gute Idee. Es wäre ja fatal, wenn das Kegelrad hinterher nicht mehr mittig auf der Welle sitzen würde. Ich habe gesehen, dass es Passschrauben auch mit Senkkopf gibt. Das wäre auch eine gute Möglichkeit. Wenn dann würde ich auf jeden Fall Loctite Hochfest verwenden, Du hast recht man sollte nichts riskieren.

Wenn ich es zeitlich schaffe werde ich mal ausrechnen ob eine Schraubenverbindung dort in der Form ausreichen würde. Ich würde die Berechnung dann auch hier hochladen.

Beim F2L612 habe ich in der Teileliste nur das gleiche Bild wie beim F1L514/51 gesehen (vernietet). Gemäß der Ersatzteilliste vom F1L514/51 und vom F2L612 überträgt der Adapter, an dem das Kegelrad vernietet ist, den Kraftfluss mit 4 Passfedern A 16x10x60 DIN496. Ich habe von außen gestern aber nur 2 gegenüberliegende Nuten für Passfedern mit 16 mm Breite gesehen. Ich könnte zum einen die Schraubverbindung vom ausgehenden Motordrehmoment mit allen Untersetzungen ausrechnen, oder ich rechne was die 2 Passfedern maximal aushalten würden und rechne mit diesem Wert die Schraubenverbindung aus.
 
Konny

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Beim F1M414/46 war das Kegelrad und der Adapter scheinbar noch ein Teil. Auch hier wurde dieses laut Ersatzteilliste mit 4 Passfedern der selben Größe zur Welle befestigt.
 

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Konny

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Und beim F2L514 waren es laut Ersatzteilliste nur noch 2 Passfedern. Vielleicht hatten die Ingenieure festgestellt, dass die Anzahl von 4 Passfedern überdimensioniert ist und haben diese im späteren Bauzeitraum einfach auf 2 reduziert. (Mein Klopfer an dem ich gerade das Getriebe restauriere ist nämlich Baujahr 1955). Hier noch einmal der Auszug ETL vom F2L514...
 

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Konny

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Das stimmt. Auch sind die Untersetzungen dort ja anders, was andere Drehmomente und somit andere Kräfte an den Passfedern verursacht. Somit hinkt mein Vergleich zum F2L514. Aber gut zu erkennen ist, dass beim F2L514 das Kegelrad der Zwischenwelle auch an einem Stück (ohne Adapter) gefertigt wurde, wie auch beim F1M414/46. Danke für den Hinweis.

Beste Grüße
 
schluetel

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Die F2l514 /50, /51 und /53 hatten ein ZF A15 Getriebe (kein Deutz).
Die F2L514 /54, /4 und /6 Hatten ein Deutz 7/3 Getriebe.
Vielleicht solltest Du dazu schreiben von welchem Getriebe Du schreibst.
Weiterhin haben die Getriebe aber so gut wie keine Gemeinsamkeiten mit den F1L514, F1M414 oder F2L612/712- Getrieben.

Mark
 
Konny

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Hallo Mark, danke das Du mich über die Getriebe des F2L514 so detailliert aufgeklärt hast, ich habe vom F2L514 nämlich keine Ahnung (Obwohl mein Großvater in den 50igern mal einen F2L514 besaß, von welchem sogar noch ein Foto existiert, aber das ist ein anderes Thema) :). Das Bild ist aus der Ersatzteilliste H1053-8, welche ich zufällig hier hatte. An der Zwischenwelle ist ebenfalls die Feststellbremse, nur leider fand ich in der ETL keine Zusammenfassung welche Welle wo im Getriebe liegt. Ich bin deshalb davon ausgegangen, dass die Zwischenwelle wie beim 11er und beim 15ner direkt zum Endabtrieb/Differential geht. Da alle Varianten vom F2L514 mehr Zugkraft abgeben als der F1L514/51 müsste die Verbindung zum Kegelrad demzufolge auch außreichend dimensioniert worden sein. Das es aber so viele Versionen im F2 gibt und ZF da auch noch mitgespielt hat, hätte ich aber nicht gedacht. Beim F1L514/51 gibt es ja, wie die meisten hier sicher ja schon wissen, auch zwei Versionen des Deutz-Getriebes (20km/h und 23 km/h). Meine ist die 20 km/h Version. Die mir vorliegende ETL vom F2L612 ist die H1155-1/1. Es gab ja beim F2L612 auch mehrere Getriebeversionen. Vielleicht hat ja jemand noch eine andere ETL wo das Bild mit den Passschauben abgebildet ist, von denen Norbert schrieb und würde dieses hier einmal hochladen. Ich habe wie gesagt nur die ETL H1155-1/1 und da war es noch vernietet.
 
Konny

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Folgende Werte habe ich für die Berechnungen schonmal ermittelt/ ausgemessen:
 

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Konny

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Wenn meine Berechnungen korrekt sind, wirkt auf einen Bolzen/Niet im schlimmsten Fall eine Querkraft von 3552,85 N (3,55 kN). Sollte sich ein Fehler in die Berechnung eingeschlichen haben, bitte melden.
 

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Konny

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Wie bereits in der Tabelle zur Vorauslegung einer Schraubverbindung (Seite 2) zu sehen, wird es entweder mit M8 (12.9) nicht funktionieren, oder sehr, sehr knapp werden.
Schlimmster Fall wurde angenommen: Motor dreht mit 1650 U/Min, 1. Gang ist eingelegt, und Trecker zieht volle Last ohne Schlupf.
 
krammerreini

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Servus Konny,

nachgerechnet hab ich es nicht, überschlagsmäßig könnte es passen.
Ich bin aber weder Techniker noch Ingenieur, meine Aussage hat daher relativ wenig Gewicht.

Was mir aber gut gefällt, ist deine übersichtliche und auch für (Halb-) Laien sehr gut verständliche Darstellung der Berechnung. Daumen hoch für diese Fleißarbeit.

Grüße vom
Reini

Edit: der angegebene, schlimmste Fall wird in der Praxis nicht oder kaum auftreten.
Außerdem denke ich, dass ein Teil der Kräfte durch die Klemmwirkung aufgenommen wird.
 
G

GTfan

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Moin moin,

die Berechnung ist soweit schon mal gut.

Du hast aber das Schrumpfen der (sicherlich heiß montierten) Nietverbindung und die daraus resultierende Klemmkraft nicht weiter beachtet. Soweit du gerechnet hast, hat die natürlich auch keine Relevanz. Aber in dem Anwendungsfall hat sie Relevanz.

Deine Tabelle mit den 3,5 kN für die Schraubverbindungen verstehe ich nicht so ganz bzw die Herkunft ist mir nicht ganz klar.

Wenn ich nach überschlägiger Rechnung gem. VDI 2230 gehe:
https://www.wuerth-industrie.com/we...al/dinokapitel/Kapitel_06_DINO_techn_Teil.pdf
(Tabelle S.1)

Dann hast du aufgerundete 4000 N pro Schraube. Bei voller Querbelastung FQmax gehst du vier Schritte in der Tabelle 1 runter und landest bei 25 000 N (25 kN). Bei manuellem Anziehen mittels Drehmomentschlüssel ohne weitere Kontrolle kommst du in Schritt C streng genommen bei 63 kN raus...

MfG
Fabian

...letztlich ist das alles eine Frage der zukünftigen Einsätze. Und der bisherigen Fehlerhäufigkeit. Je seltener der Fehler bisher auftrag, desto größer dürfte die Belastung die dazu führte gewesen sein. Und damit ist das Bauteil auch um so seltener dieser Belastung ausgesetzt.

P.S.
Ich hab auch schon eine verdrehte Steckachse aus einem F1M414/49 gezogen. Scheinbar ohne Folgeschäden, scheinbar kein weit verbreiteter Serienfehler, damit für den Hobbybetrieb allemal ausreichend, kann so weiter laufen. ;)
 
Thema: Kegelrad an Zwischenwelle im Getriebe vom F1L514/51 hat Spiel (Nietverbindung)
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